Авторизация:
Логин:
Пароль:
  


АНОНС
ГОРМАШ-2018 в «Экспоцентре»
20 – 21 ноября 2018 года в  «Экспоцентре»  состоится Национальная научно-практическая конференция по вопросам развития горного машиностроения. 
ХVII Всероссийский Конгресс «Государственное регулирование недропользования 2018 Зима»
04-05 декабря 2018 года в отеле «Арарат Парк Хаятт» состоится ХVII Всероссийский Конгресс «Государственное регулирование недропользования 2018 Зима». ...
ОБЗОР
ЗАЯВИТЕЛЬНЫЙ ПРИНЦИП СЕГОДНЯ И ЗАВТРА
Издательство «Горная книга» обратилось к экспертам отрасли с вопросом о том, что, на их взгляд, мешает развитию заявительного принципа пользования недрами в России.
ГДЕ ПРОИЗВОДСТВО, ТАМ И НАУКА
На Ставровском карьере по добыче щебня, расположенном в Калужской области, планируется организовать работу научно-исследовательских коллективов. Руководство карьера стремится предложить им...

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

 

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ НАГРЕВА НА ИНТЕНСИВНОСТЬ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ТЕРМИЧЕСКИ СТИМУЛИРОВАННЫХ РАЗРУШЕНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД



Предложена и обоснована оригинальная методика приблизительной количественной оценки степени влияния скорости нагрева на интенсивность ТАЭ. Методика позволяет количественно оценить степень влияния в процессе одного эксперимента за счет использования неравномерного ступенчатого характера нагрева (подвода тепловой мощности). За время ступеньки (скачка) мощности нагрева его скорость увеличивается в несколько раз, а температура образца не успевает существенно возрасти. Это позволяет пренебречь влиянием температуры на интенсивность ТАЭ на этапе ступеньки. Исходя из мультипликативной модели зависимости интенсивности ТАЭ от температуры и скорости нагрева, дается обоснование методики и вывод формулы расчета оценки. На примере экспериментов с образцами мрамора и гранита показан алгоритм оценки степени влияния скорости нагрева на интенсивность ТАЭ. Далее степень влияния определена для широкого спектра пород с учетом дополнительного параметра — температуры образца при ступеньке. Отмечено, что скорость нагрева производит модуляцию кривой интенсивности ТАЭ не только на этапе ступеньки. Для подтверждения причинно-следственной связи скачков скорости нагрева и интенсивности ТАЭ, а также выявления факта модуляции произведена оценка корреляции временных зависимостей в скользящем окне. Показано, что наблюдается высокий уровень корреляции с устойчивым сдвигом, который выделяется также и вне ступеньки.

Работа выполнена в рамках гос. задания «Физика переходных и триггерных процессов в сейсмичности: лабораторное моделирование, полевые наблюдения, петрофизический анализ», № гос. регистрации 0144-2014-0096.


Номер: 5
Год: 2018
УДК: 550.83+620.179
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-5-0-5-25
Авторы: Казначеев П. А., Майбук З.-Ю. Я., Пономарев А. В.

Информация об авторах:
Казначеев Павел Александрович — кандидат технических наук,
научный сотрудник, e-mail: p_a_k@mail.ru,
Майбук Зиновий-Юрий Ярославович — старший научный сотрудник,
Пономарев Александр Вениаминович — доктор физико-математических наук,
зав. лабораторией,
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук.

Ключевые слова:
Горные породы, термостимулированные разрушения горных пород, термоакустическая эмиссия, микротрещины, скорость нагрева, лабораторное исследование.

Библиографический список:
1. Васин Р. Н., Никитин А. Н., Локаичек Т., Рудаев В. Акустическая эмиссия квазиизотропных образцов горных пород, инициированная температурными градиентами // Физика Земли. — 2006. — № 10. — С. 26—35.

2. Винников В. А., Кириченко И. В., Шкуратник В. Л. Моделирование термоэмиссионных эффектов памяти в неоднородных горных породах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2008. — № 5. — С. 81—88.

3. Винников В. А., Шкуратник В. Л. О теоретической модели термоэмиссионного эффекта памяти в горных породах // Прикладная механика и теоретическая физика. — 2008. — Т. 49. — № 2. — С. 301—305.

4. Винников В. А., Вознесенский А. С., Устинов К. Б., Шкуратник В. Л. Теоретические модели акустической эмиссии в горных породах при различных режимах их нагревания // Прикладная механика и теоретическая физика. — 2010. — Т. 51. — № 1. — С. 100—105.

5. Дещеревский А. В., Сидорин А. Я. Периодограммы наложенных эпох при поиске скрытых ритмов в экспериментальных рядах // Сейсмические приборы. — 2011. — Т. 47. — № 2. — С. 21—43.

6. Дещеревский А. В., Журавлев В. И., Никольский А. Н., Сидорин А. Я. Программный пакет ABD — универсальный инструмент для анализа данных режимных наблюдений // Наука и технологические разработки. — 2016. — Т. 95. — № 3. — С. 35—48. DOI: 10.21455/std2016.4-6.

7. Измайлов Д. Ю. Виртуальная измерительная лаборатория PowerGraph // ПиКАД. — 2007. — № 3. — С. 42—47.

8. Казначеев П. А., Майбук З.-Ю. Я., Пономарев А. В., Смирнов В. Б., Бондаренко Н. Б., Матвеев М. А., Арора К. Исследование изменения петрофизических свойств гранитов различного происхождения при высокотемпературном воздействии / Современная тектонофизика. Методы и результаты. Материалы пятой молодежной тектонофизической школы-семинара. — М.: ИФЗ, 2017. — С. 247—249.

9. Казначеев П. А., Майбук З.-Ю. Я., Пономарев А. В., Смирнов В. Б., Бондаренко Н. Б. Лабораторное исследование термостимулированных разрушений горных пород // Триггерные эффекты в геосистемах (Москва, 6—9 июня 2017 г.): материалы IV Всероссийской конференции с международным участием / Под ред. В. В. Адушкина, Г. Г. Кочаряна. ИДГ РАН. — М.: ГЕОС, 2017. — С. 163—171.

10. Любушин А. А. Связь полей низкочастотных сейсмических шумов Японии и Калифорнии // Физика Земли. — 2016. — № 6. — С. 28—38.

11. Никитин А. Н., Васин Р. Н., Родкин М. В. Возможное влияние полиморфных переходов в минералах (на примере кварца) на сейсмотектонические процессы в литосфере // Физика Земли. — 2009. — № 4. — С. 67—75.


12. Ржевский В. В., Ямщиков В. С., Шкуратник В. Л., Фарафонов В. М., Лыков К. Г. Термо-

эмиссионные эффекты памяти горных пород // Доклады АН СССР. — 1985. — Т. 283. — № 4. — С. 843—845.

13. Система A-Line 32D. Сайт о системе регистрации акустической эмиссии и программе A-Line 32D [Электронный ресурс] // ООО «Интерюнис». — Электрон. дан. — 2017. — URL: https://www.interunis.ru/ru/produkcziya-a-line-32d.html. — Дата обращения: 28.12.2017.

14. Соболев Г. А., Пономарев А. В., Никитин А. Н., Балагуров А. М., Васин Р. Н. Исследование динамики полиморфного α-β—перехода в кварците методами нейтронной дифрактометрии и акустической эмиссии // Физика Земли. — 2004. — № 10. — С. 5—15.

15. Фейзуллаев А. А., Исмайлова Г. Г., Бабазаде А. Н. Особенности изменения пластовых температур в пределах Абшерон-Прибалханской зоны поднятий в связи с процессами нефте-

газообразования // Горные науки и технологии. — 2017. — № 2. — С. 3—10. DOI:10.17073/2500-0632-2017-2-3-8.

16. Шкуратник В. Л., Новиков Е. А. Влияние механического нагружения каменной соли на параметры термостимулированной акустической эмиссии // Прикладная механика и теоретическая физика. — 2015. — Т. 56. — № 3. — С. 164—172.

17. Шкуратник В. Л., Вознесенский А. С., Винников В. А. Термостимулированная акустическая эмиссия в геоматериалах. — М.: изд-во «Горная книга», 2015.

18. Шкуратник В. Л., Новиков Е. А. Термостимулированная акустическая эмиссия горных пород как перспективный инструмент решения задач геоконтроля // Горный журнал. — 2017. — № 6. — С. 21—27.

19. Шкуратник В. Л., Новиков Е. А., Ошкин Р. О. Экспериментальное исследование термостимулированной акустической эмиссии образцов горных пород различных генотипов при одноосном нагружении // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2014. — № 2. — С. 69—76.

20. Benson P. M., Vinciguerra S., Meredith P. G., Young R. P. Laboratory simulation of volcano seismicity // Science. — 2008. — Vol. 322. — Pp. 249—252. DOI: 10.1126/science.1161927.

21. Browning J., Meredith P., Gudmundsson A. Cooling-dominated cracking in thermally stressed volcanic rocks // Geophys. Res. Lett. — 2016. — Vol. 43. — Iss. 16. — Pp. 8417—8425.

22. Burlini L., Vinciguerra S., Toro G. D., Meredith P., Burg J.-P. Seismicity preceding volcanic eruptions: New experimental insights // Geology. — 2007. — Vol. 35. — No. 2. — Pp. 183—186. DOI: 10.1130/G23195A.

23. Jones C., Keaney G., Meredith P. G., Murrell S. A. F. Acoustic emission and fluid permeability measurements on thermal cracked rocks // Phys. Chem. Earth. — 1997. — Vol. 22. — No. 1—2. — Pp. 13—17.

24. Lyubushin A. A. Analysis of canonical coherences in the problems of geophysical monitoring // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. — 1998. — Vol. 34, No. 1. — Pp. 52—58.

25. Molaro J. L., Byrne S., Langer S. A. Grain-scale thermoelastic stresses and spatiotemporal temperature gradients on airless bodies, implications for rock breakdown // Journal of Geophysical Research: Planets. — 2015. — Vol. 120. — Pp. 255—277. DOI: 10.1002/2014JE004729.

26. Nasseri M. H. B., Schubnel A., Benson P. M., Young R. P. Common evolution of mechanical and transport properties in thermally cracked westerly granite at elevated hydrostatic pressure //

Pure and Applied Geophysics. — 2009. — Vol. 166. — Pp. 927—948. DOI: 10.1007/s00024-009-0485-2.

27. Todd T. P. Effects of cracks on elastic properties of low porosity rocks / PhD thesis. — Massachusetts Institute of Technology, 1973.

28. Vinciguerra S., Trovato C., Meredith P. G., Benson P. M. Relating seismic velocities, thermal cracking and permeability in Mt. Etna and Iceland basalts // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. — 2005. — Vol. 42. — Pp. 900—910. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2005.05.022.

29. Yong C., Wang C.-Y. Thermally induced acoustic emission in Westerly granite // Geophys. Res. Lett. — 1980. — Vol. 7. — No. 12. — Pp. 1089—1092.


вернуться назад
Карта сайта